Come si converte ADP in ATP?

Adenosina difosfato e adenosina trifosfato sono molecole organiche, note come nucleotidi, presenti in tutte le cellule vegetali e animali. L'ADP viene convertito in ATP per l'immagazzinamento di energia mediante l'aggiunta di un gruppo fosfato ad alta energia. La conversione avviene nella sostanza tra il membrana cellulare e il nucleo, Conosciuto come il citoplasma, o in speciali strutture per la produzione di energia chiamate mitocondri.

La conversione di ADP in ATP può essere scritta come ADP + Pi + energia → ATP o, in inglese, adenosina difosfato più fosfato inorganico più energia dà adenosina trifosfato. L'energia è immagazzinata nella molecola di ATP nei legami covalenti tra il gruppo fosfato, in particolare nel legame tra il secondo e il terzo gruppo fosfato, noto come legame pirofosfato.

La conversione dell'ADP in ATP nelle membrane interne dei mitocondri è tecnicamente nota come fosforilazione chemiosmotica. Le sacche membranose sulle pareti dei mitrocondri contengono circa 10.000 catene enzimatiche, che derivano energia dalle molecole del cibo o fotosintesi - la sintesi di molecole organiche complesse da anidride carbonica, acqua e sali inorganici - nelle piante, attraverso ciò che è noto come il

Ossidazione cellulare in un ciclo di reazioni metaboliche catalizzate da enzimi, noto come ciclo di Krebs, crea un accumulo di particelle cariche negativamente chiamate elettroni, che spinge ioni idrogeno caricati positivamente, o protoni, attraverso la membrana mitocondriale interna nella camera interna. L'energia rilasciata dal potenziale elettrico attraverso la membrana fa sì che un enzima, noto come ATP sintasi, si leghi all'ADP. L'ATP sintasi è un enorme complesso molecolare e la sua funzione è quella di catalizzare l'aggiunta di un terzo gruppo fosforoso per formare l'ATP. Un singolo complesso di ATP sintasi può generare oltre 100 molecole di ATP al secondo.

Le cellule viventi utilizzano l'ATP come se fosse alimentato da una batteria ricaricabile. La conversione dell'ADP in ATP aggiunge energia, mentre quasi tutti gli altri processi cellulari comportano la rottura dell'ATP e tendono a scaricare energia. Nel corpo umano, una tipica molecola di ATP entra nei mitocondri per ricaricarsi come ADP migliaia di volte al giorno, in modo tale che la concentrazione di ATP in una tipica cellula sia circa 10 volte superiore a quella di ADP. I muscoli scheletrici richiedono grandi quantità di energia per il lavoro meccanico, quindi le cellule muscolari contengono più mitocondri rispetto alle cellule di altri tipi di tessuto.